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【人民日报】郭万林院士:我的人生与时代环环相扣

 

时间:2020-01-07
来源:人民日报  【责任编辑:】
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  岁末又至。为梦想奔跑的人们,年复一年,步履不停,留下了无数细小的轨迹,交织、汇聚成时代前进的足音。

  有人勇立潮头,有人紧跟时代,有人逆境奋起,有人赤诚闯荡……生活有多少可能性,他们就有多少种追梦的姿态。不同的姿态,折射的是同样向上的力量,让自己变得更好,也让栖居的这片土地变得更加美好。

  今起,本版推出专栏“为梦想奔跑”,走近他们,聆听这个时代千千万万个平凡人的追梦故事。

  在南京航空航天大学明故宫校区,有一个“航空航天馆”。每逢开学日、毕业日、参观日,这里是大家合影打卡的首选地,也是时代变迁的背景板。

  在这里,保存着许多不同型号的飞机真机及模型,树立着我国航空航天事业发展的一个个里程碑。其中的一些飞翔在蓝天时,“郭理论”曾为其保驾护航。

  “郭理论”的提出者是科院院士、南京航空航天大学教授郭万林。他温文儒雅、声音不高,但对于自己熟悉的研究领域,总是有种执着的坚持。时间和时代在他身上刻下一连串坐标:“我的人生充满了变化,每一步都走在了时间的节点上。”

  从被推着往前走,到越来越主动地走 

  采访郭万林的时候,他刚获得2019年度何梁何利基金“科学与技术进步奖”中的数学力学奖。在业界看来,这是一份极大的肯定和荣誉。但是很意外,他的故事并没有从这里讲起。

  1979年冬天,陕西眉县举办的一次高中数理化竞赛,吸引了全县中学师生的关注。一个坐在教室最后一排、平时少言寡语的插班生竟然获得了一等奖。

  郭万林就是那个获奖者。现在看来,这个荣誉远算不上他硕果累累的研究生涯中的高光时刻,但他依然清楚地记得竞赛获得的奖品——一支钢笔、一个计算器和一把很大的有机玻璃三角尺,直到上大学他还在用。

  郭万林的少年时代,在生产队的磨粉房里干过活,也筑过秦岭河坝。那些年里,他最快乐的时光就是和大伙儿一起看一场露天电影,听一段村头大喇叭传来的样板戏。但更多时候,他在昏暗的油灯下,如饥似渴地阅读所有能借到的书籍,通宵达旦也不觉疲累。

  上世纪70年代末,改革开放的春风从城市吹向农村,人们壮志满怀。一天,兄长将郭万林找来:“你最爱读书,哥哥姐姐如今都已经成家立业,能供你继续上学,以后你的人生也许就会不同了。”

  从田间地头回到校园,郭万林却发现,他连英语字母和基本的数学公式都记不全了。从此,少年更加珍惜春光,别人休息、玩耍的时间,他都用来看书和解题,这才在几个月后的全县数理化竞赛里脱颖而出。这种珍惜光阴的紧迫感、执着学习的拼命劲,后来也一直贯穿他的研究生涯。

  “对自己兴趣的激发、信心的提升,这是一个隐约的起点。”在郭万林的回忆中,还有一个画面,同样深远地影响了他日后学术道路的选择。

  1978年初春,收工回家的郭万林在村口偶遇了村里的医生。对方将人民日报递给他看,上面刊登着徐迟的报告文学《哥德巴赫猜想》,讲述陈景润如何“摘取皇冠上的明珠”。夕阳斜照,洒在力透纸背的文字上,故事击中了这个年轻人的心房。“刚开始我是被推着往前走,从那以后,我就是越来越主动地走。”郭万林说。

  把工作和国家需求紧密联系,人生才有意义 

  “西北工业大学飞机系飞机结构与强度专业”,这是郭万林收到的高考录取通知书。这个在当时十分陌生的名词,将他带入了一个全世界最前沿的研究领域。

  飞机要尽可能轻,才能飞得高、飞得快;也要尽可能安全,天上可不能靠边停车。可以说,飞机结构与强度设计简直就是门艺术。

  上世纪40年代的飞机强度设计理念,基于飞机部件上没有初始缺陷或裂纹的安全寿命设计。但材料之所以有强度,重要因素就是各种缺陷、位错的设计。西方国家经历了大量机毁人亡的惨痛教训后,意识到“安全寿命不安全”,从上世纪70年代开始实施承认缺陷存在的耐久性与损伤容限设计规范,以确保安全。

  几乎同一时期,西工大的飞机系开始为中国航空航天发展,以及酝酿中的新型飞机培养研究人员。这离不开一批批报国者们的付出,其中包括黄玉珊先生——他仅用一年便获得斯坦福大学博士学位,23岁时毅然回到了战火纷飞的祖国。

  当时国内学界还存在“疲劳派”和“断裂派”之争。一方主张有裂纹飞机就要报废,另一方主张裂纹不可避免。黄玉珊则前瞻性地在西工大建立了“飞机结构强度研究所”,让一代年轻学子从研究生涯起步阶段就站上时代的风口。

  郭万林选择黄玉珊为导师,研究“怎样使飞机飞得更轻巧、更安全”。用专业的话说,就是在无法避免的缺陷面前,利用材料的强韧性,提高飞机结构耐受损伤的能力。

  他的硕士论文的方向,是疲劳短裂纹,研究微小裂纹在反复载荷下的扩展行为;博士论文的方向,是三维疲劳断裂,也就是考虑到飞机形状,研究立体空间结构中的裂纹行为。从二维到三维,研究难度极大,要依靠大量积木式的各级试验进行设计。不仅因为飞机材料的韧性高,而且在于方程式非常复杂,长期以来无法求解。

  日复一日的实验与测算,推翻与重来,终于,郭万林发现了日后被称为“郭因子”和“郭解”的三维约束参数有限特性,让无法求解的三维问题化为可解。这是国际上首次获得三维弹塑性裂纹问题的理论解。

  此后20多年,他带着团队系统攻克飞机结构三维损伤容限关键技术,已用于多个航空器型号和国家重大工程,为我国研制损伤容限时代的先进飞机起到重要作用。

  这些年,有些年轻人对是否回国发展、还要不要继续深造等问题举棋不定,“当他们来咨询我时,我总会讲起黄玉珊先生的故事,给他们一些启发和思考。黄玉珊先生在上世纪40年代学成,从一个研究环境极好的大学校园回到战火硝烟中的祖国,他没有丝毫的犹豫,回来之后一直坚持初心、钟情科研。”郭万林自己也是这么做的。博士毕业后,他应邀到澳大利亚帮助解决某型号飞机的疲劳开裂问题。这期间,他申请的杰出青年基金获批,便携家人坚决回国:“把自己的工作和国家需求紧紧联系在一起,人生才有意义。”

  全身心投入工作,是个“扁平”的科学家 

  将三维疲劳断裂理论更好地用于飞机研制、开创了纳米尺度物理力学新领域,“长江学者”特聘教授、科院院士……郭万林的研究生涯成果丰硕。尽管如此,他依然时常感到时不我待:“从‘蒸汽时代’‘电气时代’到‘硅时代’,我们都落在西方发达国家后面。在未来的科技时代,我们能否同步于或引领世界?对于纳米技术这个汇集了物理、化学、生物材料等众多学科领域的交叉前沿,我们掌握了多少?想到这些,哪里还能坐得住呢?”时代的脚步由远及近,他始终保持强烈的紧迫感和对自己与研究的高要求,就连这篇采访稿件中的专业内容,也是字斟句酌、反复修订。

  采访中,记者多次想跟他聊聊工作之外的故事,但往往才开了个头,他就又绕了回来。“我的工作需要全身心地投入。”郭万林直率地说,“也许我就是一个‘扁平’的人。”

  他沉迷于科学之美。“大自然是美的,揭示大自然背后规律与逻辑的科学,当然是更美的。当你觉得这很复杂很艰难的时候,往往是因为还没有认识到科学;当你认识到它的时候,就会发现它内在的简洁美。”以他熟悉的疲劳断裂研究为例,“郭因子”让无法求解的三维问题化为可解,这说明科学能够化繁为简——这也是它美的价值所在。

  对美的向往,也延续到郭万林的生活中。交响乐、话剧、音乐会,只要有时间,他总是愿意去看一看。可惜由于工作太忙,这样的机会实在屈指可数。多年前,郭万林就想去维也纳金色大厅听一场新年音乐会,虽然也有去当地参加交流和科研活动的机会,但是听新年音乐会,到目前也依然只是一个愿景。于他而言,发展兴趣爱好是一件“奢侈”的事情,唯一常做的便是游泳,与其说这是爱好,不如说是为了强身健体,因为“不敢生病,也生不起病”。

  身边的同事和学生,对郭万林的评价也大致如此。要不是这次采访,许多人都没听他聊起过年少时的故事。“大家日常都忙于工作,很少有机会闲聊科研之外的话题。”郭万林的助理王琴说,这也是学校里多位院士的工作状态。

  这,就是他的日常。和郭万林告别的时候,时间已过了晚上6点,他与学生们的讨论却才刚刚开始。大家一起坐在灯火通明的小会议室里,对于沉浸其中的人们来说,晚上十一二点下班是常态。他们就这样,继续奔走在交叉科学前沿。

  采访的这天,南京飘起了今年冬天的第一场雪。郭万林很肯定地说,眼下正是科学的又一个春天。

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